Ciências Geodésicas AVALIAÇÃO DA TOPOGRAFIA DO NÍVEL MÉDIO DO MAR NA CONEXÃO DOS DATA DA REDE ALTIMÉTRICA FUNDAMENTAL DO BRASIL

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1 AVALIAÇÃO DA TOPOGRAFIA DO NÍVEL MÉDIO DO MAR NA CONEXÃO DOS DATA DA REDE ALTIMÉTRICA FUNDAMENTAL DO BRASIL MARLY TEREZINHA QUADRI SIMÕES DA SILVA (1) SILVIO ROGÉRIO CORREIA DE FREITAS (1) REGIANE DALAZOANA (1) (1) Universidade Federal do Paraná UFPR Setor de Ciências da Terra Departamento de Geomática Curitiba - PR marly_q@yahoo.com.br sfreitas@ufpr.br regiane@ufpr.br

2 INTRODUÇÃO A determinação da TNMM (MDT, DOT usuais em Inglês) é fundamentada no equilíbrio geostrófico. É fundamental para a conexão entre Data Verticais (DV). Tal determinação é tanto mais efetiva quanto forem entendidas suas características dentro da região de conexão.

3 INTRODUÇÃO A determinação do NMM pode ser realizada à partir de séries temporais de dados do nível d água obtidos por exemplo da altimetria por satélites parametrizada por outras observações geodésicas na região de interesse. Tal superfície associada com uma referência do geoide global permite a determinação da TNMM na região de interesse.

4 RAFB - Rede Altimétrica Fundamental do Brasil reajustada de forma global PROBLEMAS RAFB - dois segmentos: DVB-S e DVB-I Não existe controle efetivo das deformações da RAFB e a evolução temporal dos níveis de referência nos DVs. Visando a análise das deformações foi implementada a RMPG. FIGURA 1 - MAPA DA RAFB Adaptado IBGE 4

5 OBSERVAÇÕES ASSOCIADAS À MODELAGEM DA TNMM FIGURA 2 - A TNMM 5

6 OBJETIVO Buscar o vínculo físico efetivo entre os dois segmentos da RAFB associados respectivamente aos dois Data verticais do Brasil (DVB-I e DVB-S) com base no desnível geopotencial obtido a partir da modelagem do NMM na região de conexão. Obs.: O modelo será construído com base em elementos finitos.

7 ÁREA DE ESTUDOS ENVOLVENDO A REGIÃO DE CONEXÃO Abrange partes do Amapá e Pará situada entre os paralelos 4 S e 4 N e entre os meridianos 52.5 W e 42.5 W. FIGURA 3 - MAPA DA REGIÃO EM ESTUDO 7

8 PRINCÍPIO DE ALTIMETRIA A Altimetria por satélite baseia na medida do tempo que leva para um pulso de radar para ir do satélite até a superfície e de volta para o satélite usualmente sobre trilhas pré-definidas. FIGURA 4 - ALTIMETRIA

9 FIGURA 5 - Principio da Altimetria ( Adaptado Cnes)

10 Sendo h a altitude do satélite altímetro até o elipsóide de referência, r a altitude do satélite altímetro até o NMM, N o valor do geóide, NMM o nível médio do mar ou SSH ou em inglês Sea Surface Height, TNMM a Topografia do Nível Médio do Mar ou em inglês SST (Sea Surface Topography) ou DOT (Dynamic Ocean Topography), c a velocidade da luz t duplo tempo de percurso

11 Trilhas de satélite a serem utilizadas na determinação da TNMM. FIGURA 6 - Trilhas dos satélites JASON 1, 2 e ENVISAT nas regiões do Pará e Amapá

12 Esquema para obtenção RTM (determinar N) LATITUDE GMRT LONGITUDE FIGURA 7 - MDA GMRT2.0 para a região de Santana (m) MDA ETOPO 1 RTM FIGURA 8 - RTM

13 Esquema para obtenção RTM RTM MGG (GO_CONS_GCF_2_DIR_2) ANOMALIA DE ALTITUDE final (ζ ) = MGG + RTM LONGITUDE LATITUDE ζ (m) FIGURA 9 - RTM

14 MÉTODO O método para a determinação da Topografia do nível Médio do Mar (TNMM), vistos em diversas pesquisas e a ser utilizado deve ser: Método Direto Utiliza h, r do processamento de altimetria por satélites e N de modelos geoidais (MGG, Modelo Global do Geopotencial).

15 Método Direto realiza-se a subtração do NMM do modelo geoidal, filtrando os resultados. Consideram-se o NMM e N no mesmo referencial, elipsóide. N ondulação geoidal TNMM Topografia do Nivel Médio do Mar NMM Nível Médio do Mar

16 RESULTADOS PRELIMINARES Neste estudo adotou-se como resultados preliminares dados de modelos já existentes. Assim obteve-se uma estimativa prévia do NMM (MSS) e da TNMM (MDT). MODELOS NMM (MSS) TNMM (MDT) DTU10 CNES_CLS09_v1.1 DNSC08 (encontra-se em diversas pesquisas outros como: CLS01_2M, CLS_SHOM98.2, DTU10, GSFMSS95A WHU2000MSS, OSUMSS95, KMS2001)

17 NMM Nível Médio do Mar na região de Santana Resultados preliminares FIGURA 10 a - MAPA NMM Adaptado: MSS_DNSC08_2M.nc (Global Altimetric Mean Sea Surface from DNSC) FIGURA 10 b - MAPA NMM Adaptado: MSL_Serie_MERGED_Global_IB_RWT_GIA_Adjus.nc

18 TNMM Topografia do Nível Médio do Mar Resultados preliminares na área Santana FIGURA 11 - MAPA TNMM Adaptado: MDT_CNES_CLS09_15M -Cnes/CLS).

19 CONCLUSÃO Foi realizada uma estimativa da TNMM à partir de modelos globais e com base no EGM2008. Resultados preliminares indicam uma discrepância de cerca de 1,4m entre os dois segmentos da RAFB. Em fase subsequente busca-se determinar a TNMM com base em modelagem regional por elementos finitos. Nesta fase são processados os dados da altimetria por satélite injuncionados por observações maregráficas na região bem como outras informações da base de dados geodésicos regionais e globais.

20 REFERÊNCIAS ANDERSEN O. B, KNUDSEN P (2009). The DNSC08 mean sea surface and mean dynamic topography. J. Geophys. Res., 114, C11, doi: /2008jc005179, 2009 ANDERSEN, O. B. The DTU10 Gravity field and Mean sea surface (2010), Second international symposium of the gravity field of the Earth (IGFS2), Fairbanks, Alaska. BELLAFIORE, D.; UMGIESSER, G.; CUCCO, A. Modeling the water exchanges between the Venice Lagoon and the Adriatic Sea. Ocean Dyn. 58: , DALAZOANA, R. Estudos dirigidos à análise temporal do datum vertical brasileiro. Curitiba, f. Tese Setor de Ciências da Terra, Universidade Federal do Paraná. EKMAN, M. Using mean sea surface topography for determination of height system differences across the Baltic sea. Mar Geod, 22:31-35, FU, LL; CAZENAVE. A Satellite Altimetry and Earth Sciences: A Handbook of Techniques and Applications. Academic Press. San Diego, California, ISBN Huang M, Zhai G, Ouyang Y, Lu X, Liu C, Wang R, FU, LL; CAZENAVE. A Satellite Altimetry and Earth Sciences: A Handbook of Techniques and Applications. Academic Press. San Diego, California, ISBN Huang M, Zhai G, Ouyang Y, Lu X, Liu C, Wang R, 2001.

21 GALLO, M.N., A Influência da Vazão Fluvial sobre a Propagação da Maré no Estuário do Rio Amazonas. Tese de M. Sc., COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil. and N. Picot Ed., GERLACH, C.; RUMMEL, R. Global height system unification with GOCE: a simulation study on the indirect bias term in the GBVP approach; Journal of Geodesy, Springer, ISSN , DOI: /s y, KEYSERS, J.H., QUADROS, N.D., COLLIER, P.A. Developing a method to establish a common vertical datum before integrating land height data with nearshore seafloor depth data LUZ, Roberto Teixeira; BOSCH, Wolfgang; FREITAS, Sílvio Rogério Correia de; HECK, Bernhard. Topografia Do Nível Médio Do Mar No Litoral Sul-Sudeste Brasileiro. II Simpósio Brasileiro de e Tecnologias da Geoinformação. Recife - PE, 8-11 de setembro de MONTECINO, H. Proposta de alternativas para conexão dos data verticais brasileiros de Imbituba e Santana Dissertação de mestrado. Universidade Federal do Paraná. ROSMAN, P.C.C. SisBAHIA Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental. Documentação de Referência Técnica. Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica, Universidade Federal de Rio de Janeiro (COPPE-PEnO/UFRJ), Rio de Janeiro, ROSMORDUC, V., J. Benveniste, E. Bronner, S. Dinardo, O. Lauret, C. Maheu, M. Milagro, N. Picot. Radar Altimetry Tutorial, J. Benveniste and N. Picot Ed.,

22 MUITO OBRIGADA!!!!